证明本质安全时的五个常见错误

本质安全电路需要根据 IEC EN 60079-14 中规定的安装规定对其本质安全进行验证和记录。然而，在实践中，在此过程中需要避免许多潜在的错误。避免在实践中出现的五个最常见的错误。

1.未遵从内部电容 (CI) 和电感 (LI) 的组合

为了证明本质安全，您必须将信号源的输出参数与现场仪表的输入参数进行比较。作为普遍规则，电压、电流和功率的输出值必须低于输入参数。信号源端的最大可连接电容 C o和电感 L o的值必须大于接收端和电缆的内部电容 C i和内部电感 L i的值之和。然而，这种方法仅在满足以下条件时才适用：C i = 0（或可忽略不计）和/或 L i = 0（或可忽略不计）。

如果不满足此条件，则有多种选择：

• 本安信号源的制造商已认证了用于连接现场仪表的电容和电感其它组合值。通常，操作说明或 EU/EC 型式检验证书中会提供一个包含多对 C o和 L o值的表格。
• 您可以使用“50% 规则”。该程序在 EN 60079-11 中进行了描述。如果满足以下条件，L i < 1% of L o或 C i < 1% of C o ，首先可以使用最大 C o和 L o值。换句话说，在这种条件下，用户可以当作 C i或 L i等于零来处理。如果不满足此条件，您可以将最大允许电容 C o和电感 L o的值减半，从而像往常一样证明本质安全。

• IEC EN 60079-25 介绍了一种通常用于非线性信号源的互联的图表方案。这种方法也可应用于此情况。但是，该标准将此方法的应用仅限于Ex ib电路。

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2. 本质安全证明忘记了将电缆视为潜在的储能元件

在证明本质安全时，数值比较时会忘记电缆的电容和电感值。然而，电缆是潜在的储能元件！该值是使用电缆的每单位长度的电容和电感以及电缆的长度来计算的。如果无法成功证明本质安全性，则有两种可行选项：

• 使用电缆制造商指定的参数。这些参数一般低于标准中规定的 1 mH /km 和 200 nF /km 的值。
• 检查是否需要满足IIC的要求。如果 IIB 足够，则可以使用与IIB对应的明显更高的 C 和 L 限值。

3. 一个简单设备没有经过评估

并非所有组件都需要具有 EU/EC 型式检验证书才能在本质安全电路中使用。被称为简单设备的物品不受此规则的约束。这类设备可以通过其简单的结构来识别，而由用户自行评估。简单设备不得影响电路的本质安全。
标准 IEC EN 60079-11 列出了三种类型的简单设备：

1. 无源元件，例如开关、配电板、电阻器和简单的半导体元件
2. 由具有精确定义参数的单个部件组成的储能元件
3. 产生不超过 1.5 V、100 mA 和 25 mW的能量源，例如热电偶

这些简单设备也需要进行评估，结果必须记录在案。

IEC EN 60079-11 和 60079-14 详细描述了如何处理简单设备。有几点特别需要注意：

• 检查您是否可以完全评估设备/组件的结构。
•  检查设备/组件是否对应于上面列出的基本类型之一。
• 确定最高表面温度。
• 检查爬电距离和电气间隙，检查 IP 等级是否适合应用。在湿气进入的情况下，爬电距离和电气间隙将不再满足功能要求。
• 检查外壳表面是否满足抗静电。您可以在 IEC EN 60079-0 中找到有关此主题的信息。
• 使用数据表和测试报告记录您的评估。

重要提示：由于使用的是未经认证的设备，任何设计更改都可能导致违反简单设备的规定。如果重复订购，这可能意味着一两年后，评估不再有效。因此，评估应尽可能地针对特定时间段或部件的版本，例如针对它的序列号。使用具有 EU/EC 型式检验证书的设备或组件通常比验证组件是否是简单设备更具可行性。

4. 选择PI值时，未考虑环境温度/温度等级

许多本安现场仪表认证中都包含多个Pi值的选择，必须根据环境温度和/或预期的温度等级来应用这些值，以证明本质安全。必须确保选择正确的 P i值。否则，设备的表面温度可能会超过周围爆炸性环境的温度等级。

5. 使用带有附加输出参数的 EX I 耗能设备

那有什么问题？当使用隔离栅互连 4 线制变送器（带 4 至 20 mA 接口和单独供电）时，Ex i隔离栅可能具有U o值以及输入参数U i 、 I i和 P i 。这意味着仅有一个信号源的简单互连变成有两个源的复杂互连。可以使用以下解决方案：

•  最简单的方法是使用专为此应用而设计的隔离栅，具有合适的参数（无输出参数）。
• 一个更费力的解决方案是使用复杂的互连来证明本质安全。 IEC EN 60079-11 中描述了专用于线性信号源的互连方法。 IEC EN 60079-25 中规定了非线性信号源互连的程序。